Sử dụng chủng Bacillus amyloliquefaciens AGWT 13-031 ở quy mô sản xuất cá tra giống

Cá tra là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của ngành nuôi trồng thủy sản Việt Nam. Hiện nay, việc ứng dụng vi sinh vật có lợi để kiểm soát sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh, tăng đề kháng của cá và xử lý môi trường là một trong những biện pháp phòng bệnh đang được quan tâm.

Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản Số 3/2019 THÔNG BÁO KHOA HỌC SỬ DỤNG CHỦNG Bacillus amyloliquefaciens AGWT 13-031 Ở QUY MÔ SẢN XUẤT CÁ TRA GIỐNG THE USE OF Bacillus amyloliquefaciens AGWT 13-031 IN CATFISH FINGERLING PRODUCTION Lê Lưu Phương Hạnh¹, Lê Văn Hậu¹, Ngơ Huỳnh Phương Thảo¹, Bùi Nguyễn Chí Hiếu¹, Huỳnh Tấn Phát², Nguyễn Quốc Bình¹ Ngày nhận bài: 7/7/2019; Ngày phản biện thơng qua: 20/9/2019; Ngày duyệt đăng: 28/9/2019 TÓM TẮT Cá tra mặt hàng xuất chủ lực ngành nuôi trồng thủy sản Việt Nam Hiện nay, việc ứng dụng vi sinh vật có lợi để kiểm soát phát triển vi khuẩn gây bệnh, tăng đề kháng cá xử lý môi trường biện pháp phòng bệnh quan tâm Nghiên cứu ghi nhận hiệu sử dụng chủng Bacillus amyloliquefaciens AGWT 13-031 quy mô sản xuất cá tra giống xử lý trực tiếp vào môi trường nuôi Chất lượng cá tra nước ao cải thiện Sau 40 ngày nuôi, tỷ lệ sống cá nghiệm thức thử nghiệm 28,8%, kích cỡ cá 160 con/kg Trong ao đối chứng 7,2%, kích cỡ cá 150 con/kg Trọng lượng kích thước trung bình cá thử nghiệm 1,45±0,52g 53,27±7,1mm, tăng 12,40% 5,55% so với nhóm đối chứng (1,29±1,18g; 50,53±11,16mm) Mơi trường nước ao phù hợp cho động vật phù du sinh trưởng phát triển, đảm bảo nguồn thức ăn tự nhiên cho cá tra sử dụng Trong suốt trình ương, hộ nuôi không sử dụng thêm chế phẩm sinh học bên để cải thiện chất lượng nước Từ khóa: Bacillus amyloliquefaciens, cá tra, probiotic thủy sản ABSTRACT Tra catfish is one of the main export products of Vietnam’s fisheries sector Recently, the use of antagonistic probiotics to inhibit the growth of bacterial pathogens present in Tra catfish ponds is one of the disease preventive solutions of interest This study reports the positive effects of Bacillus amyloliquefaciens AGWT 13031 in the survival rate of catfish fingerlings and pond water quality when this probiotic isolate was applied directly into the pond After 40-day rearing, catfish in probiotic-treated ponds had the survival rate of 28,8% and the size of 160 fish kg-1, while those of the control fish was 7,2% and 150 fish kg-1, respectively In addition, the mean body weight and total body length of probiotic-treated fish (1.45 ± 0.52 g, 53.27 ± 7.1 mm) were increased 12.40% and 5.55% respectively when compared to the control fish (1.29 ± 1.18g, 50.53 ± 11.16 mm) Water in the probiotic-treated pond was green enough due to the controlled amount of algae, resulting in suitable environment for zooplankton (Moina, rotifer…), a natural food source for fish During the catfish fingerling rearing process, no additional biological products were used together with this B amyloliquefaciens AGWT 13-031 isolate to improve water quality Key words: Bacillus amyloliquefaciens, Tra catfish, probiotic in aquaculture I ĐẶT VẤN ĐỀ Cá tra mặt hàng xuất có mức tăng trưởng ấn tượng thủy sản giá trị lẫn sản lượng Cá tra Việt Nam có mặt ¹ Phòng Cơng nghệ sinh học Thủy sản, Trung tâm Cơng nghệ Sinh học Tp Hồ Chí Minh ² Trường Đại học Nơng lâm Tp Hồ Chí Minh 137 thị trường giới, thị trường Mỹ chiếm tỷ trọng lớn 24%, Trung Quốc 23% Liên minh Châu Âu (EU) tụt xuống vị trí thứ với 11% Theo báo cáo vào tháng 2/2019 VASEP, năm 2018, giá trị xuất cá tra lần đạt 2,26 tỷ USD, tăng 26,5 so với năm 2017 (VASEP, 2019) Hiện nay, TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 39 Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản tình hình dịch bệnh vấn đề chưa khắc phục vùng nuôi Hầu hết vùng nuôi xuất bệnh phổ biến cá tra, bệnh gan thận mủ vi khuẩn Edwardsiella ictaluri bệnh xuất huyết vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây Phương pháp phòng trị bệnh truyền thống trước lạm dụng thuốc kháng sinh hóa chất diệt khuẩn, dẫn đến việc gia tăng vi khuẩn gây bệnh kháng kháng sinh Hiện nay, vi khuẩn E ictaluri kháng hầu hết kháng sinh với tỷ lệ cao chloramphenicol, florfenicol, tetracycline, streptomycin, floxacin, enrofloxacin, gentamicin norfloxacin (Quách Văn Cao Thi, 2017) Sử dụng chủng vi sinh vật có hoạt tính probiotic ni trồng thủy sản để kiểm soát tác nhân gây bệnh, giảm việc sử dụng kháng sinh, nhằm hướng tới môi trường nuôi thân thiện bền vững quan tâm, đầu tư nghiên cứu đưa vào sử dụng rộng rãi (Loh, 2017) Các nhà khoa học phân lập định danh nhiều chủng vi sinh vật có lợi L plantarum (Pucci, 1988), B subtilis (Aly cs., 2008), B circulans (Ghosh cs., 2003), L lactis (Balcazar cs., 2008; Zhou cs., 2010), Pseudomonas fluorescens, P aeruginosa, P putida (Das cs., 2006),… có khả ức chế tác nhân gây bệnh thủy sản Vi khuẩn probiotic có khả sản sinh nhiều loại bacteriocin khác (ở dạng peptide nhỏ protein lớn), hợp chất kháng khuẩn để kìm hãm tác nhân gây bệnh đối thủ cạnh tranh khác (Banerjee Ray, 2017) Bên cạnh đó, số chủng probiotic tiết acid hữu acid béo dễ bay (ví dụ: acid lactic, acid butyric, acid propopionic) làm giảm pH đường ruột, từ ngăn ngừa tác nhân gây bệnh hội Gần đây, hợp chất indole (s,3benzopyrol) với khả ức chế vi sinh vật gây bệnh tìm thấy số lồi vi khuẩn có hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm (Zorriehzahra cs., 2016) Khi bổ sung vi khuẩn probiotic vào ao nuôi, sức khỏe động vật thủy sản cải thiện thông qua việc loại bỏ tác nhân 40 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Số 3/2019 gây bệnh giảm thiểu tác động tác nhân gây bệnh cách cải thiện chất lượng nước (Moriarty cs., 1998) Các nghiên cứu chứng minh bổ sung vi khuẩn có lợi vào nước ao nuôi giúp tăng hiệu suất tăng trưởng cải thiện hệ miễn dịch động vật thủy sản (Wang cs., 2000; Rao cs., 2007) Ngoài ra, nghiên cứu trước cho thấy việc bổ sung vi sinh vật có lợi giai đoạn ương cá bột (ấu trùng) cho động vật thủy sản có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa chúng hỗ trợ trình sinh tổng hợp enzym ngoại bào (protease, amylase, lipase) cung cấp yếu tố tăng trưởng (vitamin, acid béo amino acid) giúp chất dinh dưỡng hấp thụ hiệu (El-Haroun cs., 2006) Một số vi khuẩn probiotic B toyoi, B subtilis, L acidophilus, L bugaricus,… giúp tăng hiệu sử dụng thức ăn, kích thích khả tăng trưởng, tăng tỷ lệ sống cá (Enyidi Onuoha, 2016) Trong nghiên cứu trước đây, phân lập chủng Bacillus amyloliquefaciens AGWT 13-031 có đối kháng mạnh với E ictaluri với vòng kháng khuẩn 20,3±0,6 mm (Lê Lưu Phương Hạnh cs., 2015) Những thử nghiệm quy mô pilot cho thấy chủng Bacillus có khả ức chế phát triển vi khuẩn E ictaluri môi trường nuôi tăng sức đề kháng cá tra (Lê Lưu Phương Hạnh cs., 2017) Chính vậy, nghiên cứu này, khả ứng dụng chủng B amyloliquefaciens AGWT 13-031 quy trình sản xuất cá tra giống khảo sát hộ nuôi thuộc tỉnh An Giang Đây bước đánh giá quan trọng để phát triển chế phẩm B amyloliquefaciens AGWT 13-031 phòng ngừa bệnh gan thận mủ cho cá tra quy mô thương mại II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chủng Bacillus amyloliquefaciens AGWT 13-031 phân lập từ ao nuôi cá tra thuộc huyện Mỹ Thới, tỉnh An Giang, từ kết nghiên cứu đề tài “Phân lập, khảo sát số chủng vi khuẩn probiotic đối kháng với vi khuẩn E ictaluri nhằm hỗ trợ hiệu bảo vệ vaccine nhược độc phòng bệnh gan thận Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2019 mủ cá tra” Chủng B amyloliquefaciens AGWT 13-031 có ưu điểm sau: không gây hại cho người vật chủ; đối kháng mạnh với E ictalrui (tác nhân gây bệnh gan thận mủ) A hydrophila (tác nhân gây bệnh xuất huyết); ức chế phát triển E ictaluri môi trường ni; sinh trưởng phát triển trì tính đối kháng điều kiện khắc nghiệt (pH 5-9, NaCl 1-6%, muối mật 2%) tiết enzym ngoại bào (amylase, cellulase, protease) (Lê Lưu Phương Hạnh cs., 2015) (Hình 1) Hình Hình dáng khuẩn lạc, kết nhuộm Gram (A) vòng vô khuẩn với E ictaluri (B) chủng B amyloliquefaciens AGWT 13-031 amyloliquefaciens AGWT 13-031) (Bảng 1) Kích thước cá tra sử dụng thử nghiệm cá bột nở Dịch khuẩn B amyloliquefaciens AGWT 13-031 hòa với 20 L nước ao tạt khắp mặt ao trước thả bột 24h Việc bổ sung B amyloliquefaciens AGWT 13-031 vào ao tiến hành định kỳ tuần/ lần, tuần Chất lượng nước ao kiểm tra định kỳ bẳng Kit Sera (Đức) Thử nghiệm đánh giá hiệu sử dụng chủng B amyloliquefaciens AGWT 13-031 tiến hành quy mô đồng ruộng hộ nuôi cá tra huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang Thử nghiệm tiến hành 02 đợt , đợt kéo dài tháng, với nghiệm thức: nghiệm thức thử nghiệm (có sử dụng chủng B amyloliquefaciens AGWT 13-031) nghiệm thức đối chứng (không sử dụng chủng B Bảng Các thông số kỹ thuật quy trình thử nghiệm chủng B amyloliquefaciens AGWT 13-031 huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang Các thông số Đợt thử nghiệm Ao thử nghiệm Ao đối chứng Ao thử nghiệm Ao đối chứng Diện tích ao Số lượng ao Đợt thử nghiệm 2.200 m2 5.000 m2 1 Tổng số cá tra bột 1.200.000 con/ao 3.000.000 con/ao Mật độ cá tra bột 545 con/ao 600 con/ao Mật độ vi khuẩn xử lý (CFU/ mL) 1x102 - 1x103 III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Sau 40 ngày thử nghiệm, kết cho thấy tỷ lệ sống cá ao thử nghiệm đợt cao ao đối chứng (Hình 2) Trong đợt thử nghiệm thứ nhất, cá ao thử nghiệm có tỷ lệ sống 17,0% (204.000 con), ao đối chứng 9,0% (tương đương 108.000 con) Cá ao thử nghiệm đợt có tỷ lệ sống 28,8% (864.000 con), cao gấp lần so với 1x102 - 1x103 ao đối chứng (đạt 7,2% tương đương 216.000 con) Ngoài ra, chất lượng tỷ lệ tăng trưởng cá cải thiện có sử dụng B amyloliquefaciens AGWT 13-031 q trình ni (Hình 3) Trong đợt thử nghiệm thứ nhất, kiểm tra ngẫu nhiên 10 con/ao, kết cho thấy trọng lượng trung bình cá ao thử nghiệm 3,79±1,07 g, tăng 45,96% so với nhóm đối chứng (2,72±0,87 g); Kích TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 41 Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản Số 3/2019 Ghi chú: Ao thử nghiệm: Ao có sử dụng B amylolquefaciens AGWT 13-031 Ao đối chứng: Ao khơng sử dụng B amyloliquefaciens AGWT 13-031 Hình Tỷ lệ sống cá tra sau 40 ngày ương đợt thử nghiệm thước trung bình nhóm cá ao thử nghiệm 72,8±5,45 mm, tăng 10,64% so với ao đối chứng (65,8±6,51 mm) Sự chênh lệch kích thước trọng lượng có khác biệt mặt thống kê (p